第61回入賞作品 小学校の部
文部科学大臣賞

知れば知るほどおもしろい
テントウムシたちの世界2019~2020

文部科学大臣賞

大阪府河内長野市立川上小学校 6年
土居 このは
  • 大阪府河内長野市立川上小学校 6年
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研究のきっかけ

 2018年の夏休みに、『身のまわりにいる虫たちの観察図鑑』を編集したことがきっかけで、テントウムシに興味を持った。2019年の自由研究では、身のまわりにいるテントウムシの分布を調べ、飼育を始めた。種類によって食べるものが違うことに気づき、どの種類が何を食べるのか、調べ始めた。すると私のなかのテントウムシの世界が、一気に広がった。まだ出会っていない種類のテントウムシを見つけ、生態をのぞいてみたくなった。
 また、ナミテントウやヒメカメノコテントウは同じ種類でも背中の模様が違うことがわかった。違う模様の親同士が交尾をしたら、どんな個体が生まれるのか、観察を始めた。観察を続けていると新しい発見がたくさんあったので、今回も引き続きテントウムシの生態について調べ、研究を深めていきたいと思った。

テントウムシの越冬調査

調査方法

 テントウムシはほとんどの種類が成虫の状態で越冬すると、図鑑には書かれている。どの種類がどこでどのように越冬しているのかを調べるため、冬の間、河内長野市のさまざまな場所でテントウムシを探してみた。
 また、テントウムシを自宅で飼育して越冬させ、その様子を観察した。

野外調査で見つかったテントウムシ

 自宅付近を中心に市内各所で、リーフシェルター、樹皮の裏、木の葉の裏、建物の壁や隅っこ、ススキなどの株元、花壇の敷石や看板の裏、自動販売機の下や回りなど、何かしらのすき間を探しながら採集した。越冬調査の結果、発見したテントウムシは7種類だった。
 ナミテントウ(12月14日、丸山公園・展望台の壁)、ムーアシロホシテントウ(12月14日、丸山公園・展望台の壁)、キイロテントウ(12月14日、長野公園・ドングリの葉の裏、リーフシェルター)、アミダテントウ(11月7日、烏帽子形公園・エノキの葉のくるんと巻いたところ)、ウスキホシテントウ(12月14日、長野公園・ススキの株元)、ヒメアカホシテントウ(11月7日、河内長野市楠町・ミカンの木)、ナナホシテントウの幼虫(11月27日、河内長野市北青葉台・畑のサニーレタスの中、アブラムシがたくさんいた)。


①丸山公園・展望台の壁で見つけたナミテントウ、②烏帽子形公園・エノキの葉のアミダテントウ、③長野公園・ススキの株元のウスキホシテントウ、④北青葉台・サニーレタスの中のナナホシテントウ幼虫と⑤アブラムシ

自宅で越冬させたテントウムシ

 1つの飼育ケースに落ち葉や樹皮などを入れ、ナナホシテントウ、ナミテントウ、ムネアカオオクロテントウ、アミダテントウ、キイロテントウを一緒に飼育観察した。
 ナナホシテントウは7匹飼育したが、動き回ることが多く体力を消耗したのか、春を待たずに死んでしまった。
 ナミテントウは、落ち葉の裏で数匹集まり、じっとしていることが多かった。ムネアカオオクロテントウもナミテントウに混じって、じっとしていることが多かった。
 アミダテントウは採集した時にいた葉っぱがお気に入りのようで、日中動き回っても元の場所に戻った。同じところで過ごす習性があるのかもしれない。キイロテントウは、ふたの空気穴近くにいることが多かった。
 越冬に成功したのは、ナミテントウ、ムネアカオオクロテントウ、アミダテントウ、キイロテントウだった。ナミテントウは、アブラムシを与えると3月19日に交尾した。交尾には栄養が必要なのだろう。

越冬調査からの考察

 「成虫越冬」するといわれているすべての種が、完全に越冬状態に入るわけではないのではないかと思った。今回の飼育実験で越冬できなかったナナホシテントウは、冬の間も暖かさや、えさを求めて動き回ることが多く、えさがなければ死んでしまうのかもしれない。
 春先に野外で一番早く見つけたのがナナホシテントウで、アブラムシが姿を現すと同時に活動を始めたようだ。ナナホシテントウは冬に幼虫の姿も見られたので、えさがあれば寒い時期でも繁殖できるのか、地球温暖化の影響で生態系が変化しているのか、実は幼虫やさなぎでも越冬できるのかなど、新たな疑問が生まれた。集団越冬するナミテントウは飼育下であまり動きが見られなかったので、冬期は完全な越冬状態に入るのかもしれない。

市内のテントウムシ分布

河内長野市内のテントウムシ分布調査

 2019年に引き続き、私の住む地域には、どんなテントウムシがいるのかを調査した。
 2019年には、ナナホシテントウ、ナミテントウ、ダンダラテントウ、カメノコテントウ、ヒメカメノコテントウ、シロジュウシホシテントウ、ムーアシロホシテントウ、シロホシテントウ、アカホシテントウ、ヒメアカホシテントウ、クロツヤテントウ、トホシテントウ、ニジュウヤホシテントウ、オオニジュウヤホシテントウ、コクロヒメテントウ、クロスジヒメテントウ、フタモンクロテントウ、ヨツボシテントウ、ベダリアテントウ、アミダテントウ、ムネアカオオクロホシテントウの21種を見つけた。
 今回は新たに、ウスキホシテントウ、キイロテントウ、フタホシテントウ、クモガタテントウ、クビアカヒメテントウ、クロヘリヒメテントウ、ヨツモンヒメテントウ、ハレヤヒメテントウ、モンクチビルテントウ、クロテントウ、ハダニクロヒメテントウの11種類のテントウムシに出会えた。
 見つけたテントウムシはそれぞれ飼育観察を行い、ウスキホシテントウとキイロテントウは、繁殖にも成功した。

2020年に見つけたテントウムシ類の分布図

テントウムシ飼育観察記録

 2020年は、飼育したテントウムシの観察経過などから、16項目の新しい生態記録を報告することができた。ここではそのうちいくつかを、紹介する。

シロジュウシホシテントウとナミテントウの斑紋遺伝パターンの実験観察

 2019年の研究で、シャリンバイの木に、ふだんはあまり見かけないシロジュウシホシテントウが多く発生していることに気がついた。さまざまな場所のシャリンバイを調査したが、どこのシャリンバイにもいるというわけではなく、決まった木で繁殖しているようだ。
 シロジュウシホシテントウは翅の色の違いから、基本型、紅型、暗色型の3種類が存在するが、型が違うオスとメスのペアからどの型の子が生まれるか、観察した。
 観察したのは30組のオス×メスのペアで、基本型×基本型10組、基本型×紅型5組、基本型×暗色型1組、紅型×紅型2組、紅型×基本型6組、紅型×暗色型3組、暗色型×基本型1組、暗色型×紅型2組という内訳だ。
 産卵しないペアや、ふ化しても成虫まで育たないものもいて30組すべての記録はとれなかったが、基本型×紅型のペアからは基本型が3組と紅型1組、基本型×基本型のペアからは基本型5組、紅型×基本型のペアからは基本型が1組生まれた。
 ナミテントウでも同じ条件の観察をしたが、同じペアが違う時期に産んだ卵からそれぞれ別の型の子がふ化したり、一緒に産みつけられた卵から2種類の型の子がふ化したりするケースが珍しくなかった。2021年も引き続き観察を続けたい。

ムーアシロホシテントウ

 2019年春に、祖父母宅の庭のマキの木で大量発生していたムーアシロホシテントウ。2020年は1匹も見られず、マキの木にはナミテントウが多く見られた。
 シャリンバイの木で発生したシロジュウシホシテントウは、2年連続で3か所の同じ木で見つかり、繁殖が定着しているようだったが、祖父母宅のマキの木に発生したムーアシロホシテントウは2019年にたまたまそこにたくさん産卵されて、一時的に繁殖していただけかもしれない。2021年もまた、確認してみたい。
 祖父母の話では、毎年マキの新芽が出始めるとアブラムシが発生し、その度に消毒していたそうだが、テントウムシがアブラムシを食べてくれるお陰で消毒する必要がなくなり、本当に助かったと喜んでいた。ムーアシロホシテントウはウドンコ病菌類を食べると図鑑に書かれているが、私の観察ではアブラムシを食べていることが多かった。

ウスキホシテントウ

 2019年12月に長野公園で行った越冬調査で、ウスキホシテントウを初めて見つけた。
 春になり、自宅近くの公園にたくさんあるシャリンバイの木の2か所でウスキホシテントウが繁殖しているのを見つけ、数匹持ち帰り飼育観察を始めた。越冬調査で出会ったウスキホシテントウは白黒模様だったが、春以降に出会った個体はすべて、黄色と黒の模様だった。
 とても動きが速いテントウムシで、隠れる場所がないと忙しそうに歩き回っているが、えさとなるアブラムシと、隠れ場所となるケヤキの樹皮を入れておくと、樹皮裏でじっとしていることが多い。 4月27日に 1組、5月20日に1組が交尾し、カップルになったので、それぞれのペアごとにプラパックに入れて観察を続けた。4月27日に交尾したメスAは5月4日から7月2日までに合計9回、5月2日に交尾したメスBは6月4日から8月3日まで合計14回産卵した。Bは6月にオスが逃げていなくなってしまったが、その後も何度も卵を産み続けた。一度に産む卵の数は4~10数個といろいろだが、小出しに産卵して8月末まで生きた。他の個体も長生きで、他のテントウムシと比べて長生きな種なのかもしれない。また、同じ親からかえった子どもが成虫になって交尾・産卵をし、3代目まで続いた。

 4月に採集した時は、シャリンバイの葉裏にたくさん発生しているナシミドリオオアブラムシを捕食しているようだったが、夏にかけてアブラムシがいなくなると同時に姿が見られなくなり、さらにシャリンバイの木が剪定されると、ますますウスキホシテントウたちのすむ環境はなくなった。すぐ近くのアベリアにはアブラムシが発生し、ダンダラテントウを見かけるようになったが、ウスキホシテントウの姿は見られなかった。
 夏の間はアブラムシが姿を消し、テントウムシは夏眠するといわれているが、えさとすみかを奪われたウスキホシテントウたちも、どこかで休んでいるのだろうか。飼育しているウスキホシテントウは、えさを与えれば食べ、産卵もし、繁殖をするので、暑さをしのげれば夏眠せずに過ごせるのだろう。図鑑などで、ケヤキの樹皮裏で越冬する写真をよく見かける。ウスキホシテントウがいた公園近くにケヤキ並木があるので、夏の間に樹皮の裏を探してみたが見つけられなかった。冬にもまた、探してみたい。


交尾し産卵・ふ化して繁殖するウスキホシテントウの様子

キイロテントウ

 キイロテントウも、2019年12月の長野公園での越冬調査で初めて出会った。
 自宅付近では、2020年5月ごろからサクラの葉裏でよく見かけるようになり、複数匹を採集して飼育した。交尾はしてもなかなか産卵までいかない状態が続いたが、ようやく2組が産卵し、成虫まで飼育観察することができた。
 菌類をえさにするということで、白い粉(ウドンコ病菌)がついたサクラ、ハナミズキ、エノキ、アベリア、カキなどの葉や茎を入れると、幼虫も成虫もよく食べた。肉食のテントウムシは、えさのアブラムシを十分入れても共食いをしてしまい、無事成虫まで育つことができる個体はほんの数匹なのだが、菌を食べるキイロテントウは、多くが成虫まで育つことができた。
 5月25日に産卵された卵は5月28日にふ化し、ふ化後は白〜灰色だった幼虫が黄色になるまで10日ほどかかった。しかし、7月19日の産卵で7月21日にふ化した幼虫は4日で黄色になったので、成長過程にも差があることがわかった。
 そんななか、不思議なことが起こった。6月3日に見つけた卵が1個だけ、6月6日にふ化し、同じように育てていた。ウドンコ病菌のついたエノキの葉を与えるとよく食べ、一見して色も模様もキイロテントウの幼虫だったが、さなぎになった時に違いが出てきた。キイロテントウのさなぎは模様があったのに、鮮やかな黄色一色で何日たっても模様が出ない。不思議に思っていたら、羽化して出てきたのはシロホシテントウだった。どこですり替わったのか……。調達した葉に偶然にも、シロホシテントウの卵が産みつけられていたのだろう。
 こんなふうに時々おもしろいことが起きて、それがまた新たな知識となって楽しい。

クモガタテントウ

 クモガタテントウに出会ってみたかったが、なかなか見つけられずにいた。初めての出会いは2020年5月。自宅近くのクスノキでアオスジアゲハの幼虫を探していると、葉の裏で前蛹の形になっている幼虫を見つけて持ち帰り、羽化を待った。クモガタテントウはとにかく小さくて、前蛹よりさなぎのほうがさらに小さく、成虫も2mmほど。マクロレンズで見ると、模様がとてもおしゃれでかわいく、いろいろな葉についたウドンコ病菌を与えるとよく食べた。
 夏の間は見かけなかったが、秋になってからはウドンコ病菌が付いたエノキの葉でよく見かけるようになり、庭のエノキの葉でも何度か見つけ、こんなに身近にもいたんだなと本当にうれしかった。
 10月後半になると、卵を見つけることができた。クモガタテントウの卵は、キイロテントウやシロホシテントウと同じく白に近いクリーム色で、菌食のテントウムシの卵の色はみんな似ている。特徴といえるのかもしれない。幼虫もキイロテントウやシロホシテントウの弱齢幼虫と同じ薄い灰色、ただとても見つけにくい。一度見つけると、どんなものかわかって見つけやすくなった。自分の目で見ると、写真と違ってリアルで、「やっぱり本物はいいな」と感動した。
 ある時、クモガタテントウの幼虫がナミテントウの幼虫に食べられている場面に遭遇した。エノキの葉にはえさであるウドンコ病菌が付いているが、エノキワタアブラムシがいることも多く、アブラムシ類を捕食する肉食のテントウムシもやってくる。菌食のテントウムシにとっては、同じテントウムシとはいえ、肉食のテントウムシが天敵になってしまうことがあると知った。


クモガタテントウのさなぎ

キイロテントウとシロホシテントウの異種間交配

 キイロテントウとシロホシテントウはえさが同じなので、同じプラパックで飼育することがある。すると7月22日、オスのシロホシテントウが、複数いたメスのキイロテントウの1匹に交尾をしかけ、異種間交配を始めた。テントウムシの交尾にいつも見られるような形で、からだを左右に振りながら30分以上交尾をした。とても驚いたが、ペアが変わらないうちにそっと別のプラパックに移し、観察を始めた。
 7月24日から始まった産卵は8月12日までに計35回、257個の卵を産んだ。その間、交尾は7月22、24、25、28日、8月1日に見られ、多い日は1日3回産卵した。他のキイロテントウ同士のペアも毎日のように何組も交尾をしているが、産卵したのは1組が1回だけ。異種間交配の産卵回数と卵の数に驚いた。
 257個の卵のふ化率は100%だったが、成虫まで育ったのは57匹だけだった。57匹はキイロテントウとよく似ていたが、ノーマルなキイロテントウと比べて「からだの大きさがひとまわり小さい」「翅の部分の背中から下半分がうっすら黒い(翅が透けて黒く見える印象)」「顔の部分をマクロレンズで見ると透明感がある」。
 異種間交配で57匹も成虫になったこと、親のペアも元気で長生きしたことなど、インターネットなどから得た知識と異なることが多かった。貴重な記録になりそうだ。


右上の個体から時計回りに、お母さん、お父さん、ふ化して成虫になった子ども

研究の感想

 私の住んでいる大阪府河内長野市は住宅のまわりに自然が多く、希少な生き物も生息するという。テントウムシだけでも、きっともっと多くの種類がいるのだと思う。
 飼育観察のおもしろいところは、交尾・産卵・ふ化から成虫になるまで、時間の経過とともに変化していく生き物たちの姿を、じっくり細かく調べられるところだ。今回の研究でも、図鑑には載っていない卵や幼虫、さなぎの姿を実際に自分の目で見ることができたし、予想もしなかった異種間交配の観察もできた。
 これからも、もっとたくさんのテントウムシと出会って、誰にも知られていないことを発見したい。

指導について

大阪大谷大学非常勤講師 大門 聖

 私は外部指導者という立場なので、普段は生き物に関する質問などは受けても、これといって指導というものは行っていません。今回の研究では、彼女が続けてきた「身近なテントウムシを調べてみたい」という夏休みの自由研究の発展版ということで、様々なテントウムシの生息場所や越冬場所についてアドバイスしました。といっても、たくさんの種類を持つテントウムシの好む環境や越冬環境について、実際に一緒に足を運び観察と助言を行っただけです。大部分の生態などは図鑑などに収められていますが、実際に生き物を観察していると、ときに思わぬ生態の一面を垣間見ることがあります。今回彼女が続けてきたテントウムシの飼育ではその一部が結果としてでていたかと思います。それ以外は文章の添削などをサポートさせていただいただけで、あとは彼女自身とご家族の努力の賜物だと思っています。

審査評

[審査員] 友国 雅章

 土居さんは小学3年生の頃から昆虫、とくにテントウムシに興味を持ち、住んでいる大阪府河内長野市でみられるテントウムシを調査してこの研究をまとめました。研究の内容は、分布調査、越冬調査および飼育観察です。分布調査では市内のあちこちで32種のテントウムシを見つけました。その中にはアミダテントウのような珍しい種が含まれています。冬の調査ではナミテントウやキイロテントウなど7種の越冬状態が観察できました。分布調査で見つけたテントウムシのうち16種を飼育して生活史を詳しく観察しており、その記録が本研究の中心になっています。ナミテントウとシロジュウシホシテントウの斑紋多型を調べた実験が含まれているほか、メスのキイロテントウとオスのシロホシテントウの異種間交配という興味深い現象も観察できました。交尾の後キイロテントウが産んだ257個の卵からは57匹が成虫になりましたが、果たしてこれらが本当に両種の交雑個体かどうかはもっと厳密な実験で確かめる必要がありそうです。
 この作品はいわゆる論文のスタイルにはなっていませんが、全編に土居さんのテントウムシに対する強い思いが溢れていて、とても楽しく読めました。

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